RU2639140C2 - Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture - Google Patents

Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2639140C2
RU2639140C2 RU2016123385A RU2016123385A RU2639140C2 RU 2639140 C2 RU2639140 C2 RU 2639140C2 RU 2016123385 A RU2016123385 A RU 2016123385A RU 2016123385 A RU2016123385 A RU 2016123385A RU 2639140 C2 RU2639140 C2 RU 2639140C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitter
radiator
plasma
hydrogen
oxygen
Prior art date
Application number
RU2016123385A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016123385A (en
Inventor
Геннадий Леонидович Багич
Original Assignee
Геннадий Леонидович Багич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Леонидович Багич filed Critical Геннадий Леонидович Багич
Priority to RU2016123385A priority Critical patent/RU2639140C2/en
Publication of RU2016123385A publication Critical patent/RU2016123385A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639140C2 publication Critical patent/RU2639140C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be applied for plasma-electromagnetic influence on various kinds of material medium located both at close and considerable distances from the radiator. Plasmatron includes coaxially located condenser plates between which the emitter and at least a couple of tubes made of porous permeable ceramic (faience) composition for oxygen and hydrogen supply are located and which are isolated with dielectric refractory composition. Oxygen and hydrogen are supplied into the mixing chamber through the tubes, after which a breakdown of the mixture takes place in the discharge chamber to form a water plasma, which, further is accelerated by the electromagnetic field of the radiator, is linearly radiated into space.
EFFECT: increasing the efficiency of the device.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к наукоемкой технологии и может быть применено для плазменно-электромагнитного воздействия на различные виды материальной среды, расположенной как на близком, так и значительном расстояниях от излучателя.The invention relates to high technology and can be used for plasma-electromagnetic effects on various types of material medium located both at close and significant distances from the emitter.

Известен пентагоновский рельсотрон, имеющий возможность ускорять материальные тела (ракеты) электромагнитным полем с ускорением до 2,3 км/с2, см. https://lenta.ru/news/2016/05/29/railgun. Предполагается, что у России нет средств уничтожать ракеты, летящие с такой скоростью. Недостаток рельсотрона - очень низкий КПД, выражающийся тем, что для ускорения материального тела в связи с высокой скоростью электромагнитного поля по отношению к скорости ускоряемого тела используется очень малая доля от всей затрачиваемой электромагнитной энергии.The Pentagon Railgun is known, which has the ability to accelerate material bodies (missiles) with an electromagnetic field with acceleration up to 2.3 km / s 2 , see https://lenta.ru/news/2016/05/29/railgun. It is assumed that Russia does not have the means to destroy missiles flying at such a speed. The drawback of the railgun is a very low efficiency, which is expressed by the fact that a very small fraction of the total spent electromagnetic energy is used to accelerate the material body due to the high speed of the electromagnetic field relative to the speed of the accelerated body.

Известен также плазменный излучатель, см. Российский патент №2578192, недостатками которого является то, что ускорение материального тела (плазмы) начинается с нулевой скорости и низкой плотностью ускоряемой электромагнитной энергии.A plasma emitter is also known, see Russian Patent No. 2578192, the disadvantages of which are that the acceleration of a material body (plasma) starts at zero speed and low density of accelerated electromagnetic energy.

Указанные недостатки устраняются предлагаемым изобретением за счет получения кислородно-водородной плазмы путем непрерывного сжигания водорода. Полученная таким образом энергетическая плазма получает ускорение электромагнитным полем, которое происходит от некоторой уже имеющейся скорости до скорости значительно превышающей скорость снаряда ускоряемого пентагоновским рельсотроном. При этом плазма, содержащая значительное количество энергии, продолжает ее наращивать за счет энергии электромагнитного поля. Так как электромагнитное поле индуктирует в плазме ток, то кроме сказанного с помощью токопроводящей непрерывно излучающей плазмы, имеющей форму жгута (провода), представляется возможность передавать электромагнитную энергию, аналогично передаваемой энергии высоковольтной линией электропередач, при коротком замыкании. Если условно плазменный жгут разбить на параллельные проводники, то при одинаковых направлениях тока проводники притягиваются (см. X. Кухлинг, Справочник по физике, Москва, «Мир», 1982, стр. 349). Кроме того, на плазму по всему сечению ее периметра действуют радиально сжимающие силы, одни из которых образованы электрическим полем, другие - магнитным полем. Непрерывность пополнения энергией плазмой может быть обеспечена как за счет прохождения ее между сближенных обеспечивающих токовую нагрузку конденсаторных пластин постоянно заряженного конденсатора, так и магнитным полем, образованным суммой излучающих параллельно включенных индуктивностей, имеющих правую и левую обмотки при развороте одной из них в сторону излучения энергии, см. заявку №2017104502, дата публ. 28.04.2017, бюл. №13. Физика работы образования линейного излучения состоит в следующем. Магнитные силовые линии проводника с током представляют собой концентрические окружности. Внутри длинной катушки поле однородно. В коаксиально расположенных параллельно включенных катушках, имеющих различное направление витков, получаем два направленных в разные стороны вектора напряженности электрического поля. Направим вектора встречно за счет переворачивания катушек на 180 градусов. Получаем так называемые стоячие волны, т.е. волны, которые распространяются в радиальном направлении вдоль плоскости, проходящей перпендикулярно оси катушек. При направлении векторов согласованно в случае одинаковых частот получаем эллипсы с различным эксцентриситетом (включая прямую и окружность), см. X. Кухлинг, Справочник по физике, Москва, Мир, 1982, стр. 238. Это значит, что излучаемая магнитная энергия имеет линейную или эллипсоидную форму. В качестве аналога можно рассмотреть двух винтовой вертолет с вращением винтов в разные стороны с возникающей при этом вертикально подъемной силой.These disadvantages are eliminated by the present invention due to the production of oxygen-hydrogen plasma by continuous combustion of hydrogen. The energy plasma obtained in this way receives acceleration by an electromagnetic field, which occurs from some already existing speed to a speed significantly exceeding the velocity of a projectile accelerated by the Pentagon railgun. In this case, a plasma containing a significant amount of energy continues to increase it due to the energy of the electromagnetic field. Since the electromagnetic field induces a current in the plasma, in addition to what has been said using a conductive continuously emitting plasma in the form of a bundle (wire), it is possible to transmit electromagnetic energy, similar to the energy transmitted by a high-voltage power line, during a short circuit. If the plasma bundle is conventionally divided into parallel conductors, then, with the same directions of current, the conductors are attracted (see X. Kuhling, Handbook of Physics, Moscow, Mir, 1982, p. 349). In addition, radially compressive forces act on the plasma over the entire cross section of its perimeter, some of which are formed by an electric field, and others by a magnetic field. The continuity of plasma replenishment of energy can be ensured both by passing it between the adjacent capacitor plates providing a current load of a constantly charged capacitor, and by a magnetic field formed by the sum of radiating inductors connected in parallel, having right and left windings when one of them turns in the direction of energy emission, see application No. 2017104502, date publ. 04/28/2017, bull. No. 13. The physics of the work of the formation of linear radiation is as follows. The magnetic lines of force of a current conductor are concentric circles. Inside the long coil, the field is uniform. In coaxially arranged parallel connected coils having a different direction of turns, we obtain two electric field intensity vectors directed in different directions. We direct the vectors in the opposite direction by turning the coils 180 degrees. We get the so-called standing waves, i.e. waves that propagate radially along a plane perpendicular to the axis of the coils. When the vectors are aligned in the case of identical frequencies, we get ellipses with different eccentricities (including the straight line and the circle), see X. Kuhling, Physics Manual, Moscow, Mir, 1982, p. 238. This means that the radiated magnetic energy has linear or ellipsoidal shape. As an analogue, we can consider two helicopter helicopters with rotation of the screws in different directions with the vertically lifting force arising from this.

При сжигании водорода образуется значительное давление образованных ионов водорода и кислорода (плазмы) которая получает дополнительное ускорение в пространстве электромагнитным полем направленного действия, см. Российский патент №2599771.When hydrogen is burned, a significant pressure is formed of the formed hydrogen and oxygen ions (plasma) which receives additional acceleration in space by a directed electromagnetic field, see Russian Patent No. 2599771.

На фиг 2а показана схема (см. также Российский патент №2605053 с приоритетом изобретения 06.11.2015) образования электромагнитного поля направленного действия. Она содержит два источника ЭДС Е8 и Е9, образованных, например, двумя вторичными катушками трансформатора. Излучающие катушки Lпр и Lлев, имеющие противоположные обмотки, расположенные коаксиально и направленные так, что согласно правилам право ходового винта образуют суммарное магнитное поле, временная диаграмма которого представляет эллипсоиды, что определяет осевую направленность излучения (вектор Пойтинга вдоль оси излучения в среднем имеет постоянное значение). На фиг 2б показано аналогичное излучение магнитной энергии в виде эллипсоидов от одного источника напряжения Е, при этом индуктивности Lпр и Lлев соединены параллельно. Кроме того, уплотнение энергии электромагнитного излучения происходит при сложении электрического и магнитного полей, см. фиг 1. При направлении вектора напряженности электрического поля от оси излучения плотность суммарной энергии полей снижается. Плотность суммарной энергии полей зависит так же от абсолютных величин суммарных напряженностей электрических и магнитных полей.On figa shows a diagram (see also Russian patent No. 2605053 with priority of the invention 06.11.2015) the formation of an electromagnetic field of directional action. It contains two EMF sources E8 and E9, formed, for example, by two secondary transformer coils. Radiating coils Lpr and Lleft, having opposite windings, arranged coaxially and directed so that, according to the rules, the rotor's right form a total magnetic field, the time diagram of which represents ellipsoids, which determines the axial direction of radiation (the Poiting vector along the radiation axis has a constant value on average) . Figure 2b shows a similar emission of magnetic energy in the form of ellipsoids from one voltage source E, while the inductances Lpr and Llev are connected in parallel. In addition, the compaction of the energy of electromagnetic radiation occurs when the electric and magnetic fields are added, see Fig 1. When the direction of the electric field vector from the radiation axis, the density of the total field energy decreases. The density of the total energy of the fields also depends on the absolute values of the total electric and magnetic fields.

На фиг. 1 изображен плазмотрон. Он содержит коаксиально расположенные конденсаторные пластины 1 и 2, образующие емкостную камеру 10. В емкостной камере расположен излучатель 5 и устройство подачи водорода и кислорода, которое осуществляется по толщинам труб 4, изготовленных из пористого огнеупорного керамического (фаянсового) состава, играющего роль фитилей. Трубы 4 изнутри и снаружи изолированы огнеупорным керамическим (фаянсовым) составом 3 (см. патенты №2511795 и 2517721). Разрядная камера 7 разделена от смесительной камеры 6 термостойкой перегородкой с установленными там клапанами, которые условно не показаны.In FIG. 1 shows a plasmatron. It contains coaxially arranged capacitor plates 1 and 2, forming a capacitive chamber 10. In the capacitive chamber there is an emitter 5 and a hydrogen and oxygen supply device, which is carried out through the thicknesses of pipes 4 made of porous refractory ceramic (faience) composition, which plays the role of wicks. The pipes 4 inside and outside are insulated with refractory ceramic (faience) composition 3 (see patents No. 2511795 and 2517721). The discharge chamber 7 is separated from the mixing chamber 6 by a heat-resistant partition with valves installed there, which are not conventionally shown.

Работа устройства заключается в том, что при подаче под давлением в смесительную камеру водорода и кислорода происходит образование там гремучего газа, который, попадая в разрядную камеру, воспламеняется, и образованная плазма под давлением вылетает в пространство, одновременно дополнительно ускоряясь магнитным полем.The operation of the device consists in the fact that when hydrogen and oxygen are injected under pressure into the mixing chamber, an explosive gas is formed there, which, when it enters the discharge chamber, ignites, and the formed plasma under pressure escapes into space, at the same time being additionally accelerated by the magnetic field.

Известно, что КПД трансформатора может превышать 90%. Поэтому предлагается излучающее устройство выполнить на базе трансформатора. На основании фиг. 2 предлагается следующее устройство излучателя. Он содержит трансформатор, имеющий гибкий магнитопровод форма которого представляет, например, тороид, изготовленный путем намотки изолированного электротехнического провода, представляющий собой излучающий элемент. Первичная и нагрузочные излучающие индуктивности вторичных катушек, соединенные последовательно или параллельно с излучающими индуктивностями, выполнены из того же изолированного электротехнического провода. Все перечисленные элементы излучателя могут иметь как индуктивную, так и электрическую связь. Главное, чтобы проектированием и расчетом, учитывая принцип суперпозиции, добиться максимально возможного линейно направленного излучения электромагнитной энергии. Кроме того, при наличии положительной внутренней обратной связи от дополнительных катушек, которые играют роль первичных при получении энергии от вторичных катушек, увеличивается оборачиваемость магнитного потока магнитопровода, что приводит к увеличению излучаемой мощности. При этом все излучающие элементы излучателя должны иметь одностороннее направление векторов магнитных напряженностей. Таким образом, способ изготовления излучателя, содержащего трансформатор, излучающие индуктивности и дополнительные катушки, заключающийся в том, что магнитопровод трансформатора его первичная и вторичные катушки, излучающие индуктивности и дополнительные катушки последовательно мотаются изолированным проводом из электротехнической стали. С целью снижения сопротивления излучателя и, как следствие, увеличение тока, вторичные катушки трансформатора и дополнительные катушки могут мотаться медным изолированным проводом. С целью повышения плотности излучаемой электромагнитной энергии магнитопровод трансформатора, его первичная катушка могут подключаться параллельно к источнику питания. Ввиду того, что излучатель в целом представляет одну общую индуктивность, то совместно с конденсатором она может образовать параллельный или последовательный колебательный контур, работающий в резонансном низкочастотном режиме, что несомненно повысит эффективность работы устройства.It is known that the efficiency of a transformer can exceed 90%. Therefore, it is proposed that the radiating device be performed on the basis of a transformer. Based on FIG. 2, the following emitter device is proposed. It contains a transformer having a flexible magnetic circuit whose shape is, for example, a toroid made by winding an insulated electrical wire, which is a radiating element. The primary and load radiating inductances of the secondary coils, connected in series or in parallel with the radiating inductances, are made of the same insulated electrical wire. All of the listed elements of the emitter can have both inductive and electrical coupling. The main thing is that design and calculation, taking into account the principle of superposition, achieve the maximum possible linearly directed radiation of electromagnetic energy. In addition, in the presence of positive internal feedback from additional coils, which play the primary role in receiving energy from secondary coils, the magnetic flux turnover of the magnetic circuit increases, which leads to an increase in radiated power. In this case, all the radiating elements of the emitter must have a one-sided direction of the magnetic intensity vectors. Thus, a method of manufacturing an emitter comprising a transformer, radiating inductances and additional coils, which consists in the fact that the magnetic circuit of the transformer, its primary and secondary coils, radiating inductances and additional coils are sequentially wound with an insulated wire of electrical steel. In order to reduce the resistance of the emitter and, as a consequence, increase the current, the secondary coils of the transformer and additional coils can be wound with a copper insulated wire. In order to increase the density of the radiated electromagnetic energy, the magnetic core of the transformer, its primary coil can be connected in parallel to a power source. Due to the fact that the emitter as a whole represents one common inductance, together with the capacitor it can form a parallel or series oscillatory circuit operating in the resonant low-frequency mode, which will undoubtedly increase the efficiency of the device.

Использование изобретения в военном деле позволит поражать различные цели, как в воздухе, космосе, на земле и воде.The use of the invention in military affairs will make it possible to hit various targets, as in air, space, on earth and in water.

Claims (3)

1. Плазмотрон, отличающийся тем, что включает коаксиально расположенные конденсаторные пластины, между которыми расположены излучатель и по меньшей мере пара выполненных из пористого проницаемого керамического или фаянсового состава для подачи кислорода и водорода труб, изолированных диэлектрическим огнеупорным составом, причем кислород и водород по трубам подается в камеру смешивания, после чего в разрядной камере происходит пробой смеси с образованием водяной плазмы, которая, дополнительно ускоряясь электромагнитным полем излучателя, линейно излучается в пространство.1. A plasma torch, characterized in that it includes coaxially arranged capacitor plates, between which there is a radiator and at least a pair made of porous permeable ceramic or earthenware composition for supplying oxygen and hydrogen pipes insulated with a dielectric refractory composition, and oxygen and hydrogen are supplied through the pipes into the mixing chamber, after which the mixture breaks down in the discharge chamber with the formation of a water plasma, which, further accelerated by the electromagnetic field, emits eating, linearly radiates into space. 2. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что излучатель состоит из гибкого магнитопровода, первичной и двух вторичных катушек, нагрузкой которых являются излучающие индуктивности с противоположными обмотками, последовательно которым подключены дополнительные катушки, играющие роль первичных, причем магнитопровод, излучающие индуктивности имеют одностороннее направление векторов магнитных напряженностей, а все элементы излучателя выполнены из одного изолированного электротехнического провода.2. The plasma torch according to claim 1, characterized in that the emitter consists of a flexible magnetic circuit, a primary and two secondary coils, the load of which is radiating inductors with opposite windings, in series with which additional coils playing the role of primary are connected, and the magnetic circuit emitting inductances have one-sided the direction of the magnetic tension vectors, and all the elements of the emitter are made of one insulated electrical wire. 3. Плазмотрон по п. 1, отличающийся тем, что излучатель дополнительно содержит конденсатор, образующий с ним параллельный или последовательный колебательный контур, работающий в низкочастотном резонансном режиме.3. The plasma torch according to claim 1, characterized in that the emitter further comprises a capacitor forming with it a parallel or sequential oscillatory circuit operating in a low-frequency resonance mode.
RU2016123385A 2016-06-14 2016-06-14 Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture RU2639140C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123385A RU2639140C2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123385A RU2639140C2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016123385A RU2016123385A (en) 2016-10-27
RU2639140C2 true RU2639140C2 (en) 2017-12-20

Family

ID=57216121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123385A RU2639140C2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639140C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6297594B1 (en) * 1999-02-02 2001-10-02 Nissin Electric Co., Ltd Plasma source ion implanting apparatus using the same
RU2511795C2 (en) * 2013-03-11 2014-04-10 Геннадий Леонидович Багич Method of hydrogen combustion energy conversion into thermal energy of boiler water and device for method implementation
RU2517721C2 (en) * 2013-02-01 2014-05-27 Геннадий Леонидович Багич Wick burner and method to manufacture wick
RU2014140130A (en) * 2014-10-06 2014-12-27 Геннадий Леонидович Багич METHOD FOR ENERGY RADIATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (PLASMA RADIATOR)
RU2545160C2 (en) * 2013-12-17 2015-03-27 Геннадий Леонидович Багич Electromagnetic machine gun

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6297594B1 (en) * 1999-02-02 2001-10-02 Nissin Electric Co., Ltd Plasma source ion implanting apparatus using the same
RU2517721C2 (en) * 2013-02-01 2014-05-27 Геннадий Леонидович Багич Wick burner and method to manufacture wick
RU2511795C2 (en) * 2013-03-11 2014-04-10 Геннадий Леонидович Багич Method of hydrogen combustion energy conversion into thermal energy of boiler water and device for method implementation
RU2545160C2 (en) * 2013-12-17 2015-03-27 Геннадий Леонидович Багич Electromagnetic machine gun
RU2014140130A (en) * 2014-10-06 2014-12-27 Геннадий Леонидович Багич METHOD FOR ENERGY RADIATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (PLASMA RADIATOR)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016123385A (en) 2016-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5435881A (en) Apparatus for producing planar plasma using varying magnetic poles
US5389153A (en) Plasma processing system using surface wave plasma generating apparatus and method
TWI584331B (en) Plasma source apparatus and methods for generating charged particle beams
US7800289B2 (en) Electrodeless gas discharge lamp
JP6014609B2 (en) Corona igniter with improved energy efficiency
JP4557870B2 (en) Electromagnetic induction accelerator and dry etching apparatus
RU2639140C2 (en) Plasmatron, radiator and method of radiator manufacture
JP2004047207A5 (en)
JP2007207706A (en) Electromagnetic wave generator
JP2006156394A (en) Electromagnetic induction accelerator with coil winding number adjustment
WO2006066503A1 (en) Wrapper type combined magnetic energy generator and magnetic energy lamp
US4207796A (en) Ordnance induction firing system
RU2578192C2 (en) Method of radiating energy and device therefor (plasma emitter)
JPS59940B2 (en) fluorescent light
RU174178U1 (en) Pulsed neutron generator
JPS6013264B2 (en) fluorescent light
RU2605053C2 (en) Low-frequency emitter of electromagnetic energy and method of making same
RU2396454C2 (en) Device to process fuel in ice
JP2018107102A (en) Plasma generation device
WO2021113496A4 (en) Induction feed through system
RU2640193C2 (en) Method of increasing efficiency of plasma-hydrogen radiator operation
Krupski et al. The Investigation of the Properties of High-voltage Transformer in Nonthermal Plasma Pulse Power Supply
RU2395937C1 (en) Linear resonance accelerator
SU256903A1 (en) E-GUN'KA
WO2018161511A1 (en) Magnetic field generation mechanism of reaction chamber and reaction chamber